El equipo canadiense NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) descubrió los cúmulos globulares más distantes jamás encontrados utilizando el Telescopio espacial James Webb (JWST). Estos densos grupos de millones de estrellas pueden ser reliquias que contienen las primeras y más antiguas estrellas del universo.
Este descubrimiento en El primer campo profundo de Webb ya proporciona una mirada detallada a la fase más temprana de la formación de estrellas, lo que confirma el increíble poder de JWST.
La "galaxia Sparkler", a nueve mil millones de años luz de distancia, fue el foco de la primera imagen de campo profundo de Webb, exquisitamente detallada, dijeron los astrónomos. Los investigadores llamaron a estos objetos compactos alrededor de esta galaxia "destellos", que aparecían como pequeños puntos amarillos.
Según el equipo de investigación, estos destellos podrían ser nuevos cúmulos de estrellas activamente en desarrollo que se formaron tres mil millones de años después de la Big Bang en el apogeo de la formación estelar o de antiguos cúmulos globulares. Los cúmulos globulares son colecciones antiguas de estrellas del comienzo de una galaxia, que brindan información sobre las primeras etapas de su desarrollo y expansión.
A partir de su análisis inicial de 12 de estos objetos compactos, los investigadores determinaron que cinco de ellos no son solo cúmulos globulares, sino que se encuentran entre los más antiguos conocidos.
Kartheik G. Iyer, miembro de Dunlap en el Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto y coautor principal del estudio, dijo: “Observar las primeras imágenes del JWST y descubrir viejos cúmulos globulares alrededor de galaxias distantes fue un momento increíble, algo que no fue posible con anteriores telescopio espacial Hubble imágenes.”
“Dado que pudimos observar los destellos en un rango de longitudes de onda, pudimos modelarlos y comprender mejor sus propiedades físicas, como qué edad tienen y cuántas estrellas contienen. Esperamos que el conocimiento de que los cúmulos globulares se pueden observar desde distancias tan grandes con JWST estimule más la ciencia y la búsqueda de objetos similares”.
Lamiya Mowla, becaria Dunlap en el Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto y coautora principal del estudio, dijo: “Estos cúmulos recién identificados se formaron cerca de la primera vez que fue posible crear estrellas. Debido a que la galaxia Sparkler está mucho más lejos que nuestra propia Vía Láctea, es más fácil determinar las edades de sus cúmulos globulares.
“Estamos observando la Bengala tal como era hace nueve mil millones de años, cuando la universo tenía solo cuatro mil quinientos millones de años y miraba algo que sucedió hace mucho tiempo. Piense en ello como adivinar la edad de una persona en función de su apariencia: es fácil notar la diferencia entre un niño de 5 y 10 años, pero difícil distinguir entre uno de 50 y 55 años".
La galaxia Sparkler es especial porque se magnifica por un factor de 100 debido a un efecto llamado lente gravitacional, donde el cúmulo de galaxias SMACS 0723 en primer plano distorsiona lo que hay detrás como una lupa gigante. Además, las lentes gravitacionales producen tres imágenes separadas de Sparkler, lo que permite a los astrónomos estudiar la galaxia con mayor detalle.
El líder del equipo CANUCS, Chris Willott, del Centro de Investigación de Astrofísica y Astronomía Herzberg del Consejo Nacional de Investigación, dijo: “Nuestro estudio de Sparkler destaca el tremendo poder de combinar las capacidades únicas de JWST con el aumento natural que ofrece la lente gravitacional. El equipo está entusiasmado con más descubrimientos cuando JWST ponga su mirada en los cúmulos de galaxias CANUCS el próximo mes”.
Los investigadores combinaron nuevos datos de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) de JWST con datos de archivo del HST. NIRCam detecta objetos tenues utilizando longitudes de onda más largas y más rojas para observar más allá de lo que es visible para el ojo humano e incluso HST. Tanto los aumentos debidos a la lente del cúmulo de galaxias como la alta resolución de JWST hicieron posible la observación de objetos compactos.
El instrumento de generación de imágenes de infrarrojo cercano y espectrógrafo sin rendija (NIRISS) de fabricación canadiense en el JWST confirmó que los objetos son cúmulos globulares viejos porque los investigadores no observaron líneas de emisión de oxígeno, emisiones con espectros medibles emitidos por cúmulos jóvenes que están formando estrellas activamente. . NIRISS también ayudó a desentrañar la geometría de las imágenes de triple lente del Sparkler.
Marcin Sawicki, Presidente de Investigación de Canadá en Astronomía, profesor de la Universidad de Saint Mary y coautor del estudio, dijo, El instrumento NIRISS fabricado en Canadá de JWST fue vital para ayudarnos a comprender cómo se conectan las tres imágenes de Sparkler y sus cúmulos globulares. Ver varios de los cúmulos globulares de Sparkler fotografiados tres veces dejó en claro que están orbitando alrededor de la galaxia Sparkler en lugar de estar simplemente frente a ella por casualidad”.
Referencia de la revista:
- The Sparkler: candidatos a cúmulos globulares evolucionados de alto corrimiento al rojo capturados por JWST. Las cartas de la revista astrofísica (2022). DUELE: 10.3847/2041-8213/ac90ca
